物理科技生物学-PHYICA

研究表明深圳豪哥口爆,病毒可以进化为有益于宿主生物

生物 2022-08-28 00:04:04

Asociacion RUVID 信用:RUVID协会 综合系统生物学研究所(I2SysBio)的一个研究小组证实,一种影响十字花科植物的病毒在干旱条件下会降低其毒性

这是第一项研究表明,病毒和宿主之间的关系可以随着环境条件的变化而演变

这项研究已经发表在《PNAS》杂志上

巴伦西亚大学和西班牙国家研究中心(CSIC)的联合中心——综合系统生物学研究所(I2SysBio)的一个研究小组观察到,一种影响十字花科草本植物的病毒可以进化以降低其在宿主生物体中的毒性

研究人员观察到,在植物的干旱条件下,病毒以这样一种方式进化其基因组,即它能够改变其宿主的昼夜节律时钟,从而防止其失水,并将存活率提高25%

自然选择可以根据环境改变病毒和宿主之间的关系,这是第一次得到证实

这项工作是通过在拟南芥(一种十字花科草本植物,如花椰菜或花椰菜)中接种一种被广泛用作研究模型的芜菁花叶病毒(TuMV,英文缩写)进行的

研究小组研究了在正常条件下和干旱情况下植物中病毒的进化,通过描述它们基因中发生的变化(突变)

在干旱植物中进化的病毒中,他们观察到突变集中在VPg蛋白中,该蛋白在病毒与其宿主的关系中起着决定性作用

“在正常情况下,病毒通过杀死浇水的植物来展示其作为病原体的经典形象

然而,受干旱胁迫的受感染植物仍然存活,”I2SysBio的CSIC研究教授、该研究的主要作者圣地亚哥·埃琳娜·菲托解释说

与此同时,感染干旱进化病毒的植物显示出与其生物钟相关的基因的一系列变化,生物钟是控制植物生物过程的系统,如它们对缺水的反应

减弱病毒 然后,他们利用在遭受干旱的植物中进化出的病毒变异体来感染健康的个体和处于水分胁迫下的其他人

通过比较两者,研究小组发现干旱个体的基因变化更明显

圣地亚哥·埃琳娜说:“在正常灌溉条件下进化的病毒变异体继续杀死植物,而在干旱植物中进化的病毒变异体则不会,即使它们被接种到健康且灌溉良好的植物中。”

这表明植物适应的病毒在干旱条件下会引起宿主基因转录的改变,这可能是有益的

根据这项研究,感染了在干旱条件下进化而来的病毒的植物在水分胁迫的情况下存活的可能性要高25%

这表明,在环境压力下,病毒可以从寄生关系进化为互利关系,宿主也从中受益(病毒的好处是确保其传播)

“这是第一次证明一种病毒可以被减毒并为其宿主获得益处,”CSIC的研究人员说

使用改良的病毒来培育更抗旱的植物的大门已经打开

巴伦西亚大学生物化学和分子生物学系、农业科学系和卡斯特利翁第一大学自然环境系也参加了该研究小组,该研究小组现在想继续这项研究,用线虫动物模型来验证在植物中观察到的病毒和宿主之间关系的这些变化

我们还想检查共生病毒的变异体是否不会回复到它们最致命的形式,或者从消费的角度来看,这些变化是否会影响植物的特性

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

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